甲壳素纤维膜的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

甲壳素又名几丁质、甲壳质、壳多糖等，是一种维持和保护甲壳动物和微生物躯体的线性氨基多糖，广泛存在于甲壳纲动物及高等植物的细胞壁中。在甲壳素被发现的一个多世纪以来，人们对此类化合物进行了大量的基础和应用研究，在食品、农业、制药、水处理、纺织等多个行业体现了它的应用价值。近年来，随着高分子科学和纤维改性技术的发展，甲壳素及其衍生物在人造纤维生产方面的研究也日益增多，进而以纤维形式拓展了其应用范围。

研究目的：

1.寻求制备甲壳素纤维膜的最佳工艺（包括甲壳素去乙酰化的酸碱处理过程，酸碱的浓度配比，浸泡时间，蒸煮工艺）；

2. 国内外研究现状分析

全球几乎所有的国家均在研究开发甲壳素。据报道,每年发表的论文报告上万篇, 甲壳素已是一种内涵丰富且前景广阔的全球化和高新技术化的物质, 已成为世人瞩目的前沿学科领域。壳聚糖及其衍生化得研究和应用已经成为当今世界多糖研究领域的一个热点。

甲壳素和壳聚糖最早是法国人发现和研究的，但是从1811年发现甲壳素到1910年的100年间，全世界仅有20篇有关甲壳素和壳聚糖的研究论文发表，而且开创性的工作大都是法国人做的。在这个时期，纤维素和淀粉的研究工作及生产技术比较受重视，发展的比较快。除了受时代的局限，19世纪这100年间没有太大的发展可能也与最初的研究者把甲壳素当做纤维素、后来又认为它与纤维素没有太大的差别有关，而且甲壳素的制备受到原料的限制，不像纤维素可以从种植棉花和从砍伐树木中大量获得。

从1926年开始到1949年，每年也只有3~7篇文章发表。相比之下，从19世纪后期到20世纪40年代，这一段时间的糖化学和糖生物学的研究却很活跃，甲壳素和壳聚糖的研究却没有成为其中的一个重要方面，糖化学和糖生物学的研究成就没有及时运用到甲壳素和壳聚糖的研究中。尽管如此，这一时期的甲壳素和壳聚糖研究还是取得了长足的进展，如出现了多种制备方法，提出了一些化学分析方法，它们的物理性质和化学性质已大多研究清楚，对它们的结构也已有所了解，美国等已开始少量生产甲壳素和壳聚糖，1934年在美国首次出现了关于工业制备壳聚糖的专利和制备壳聚糖膜、壳聚糖纤维的专利，并在1941年制备出了壳聚糖人造皮肤和手术缝合线。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.甲壳素去乙酰化处理得到壳聚糖；

2.甲壳素纳米纤维薄膜的制备；

4. 研究创新点

特色：经过酸碱处理的不同浓度对比，以及工艺方法的不同组合，加上加入蒙脱土进行性能改性，使得甲壳素脱乙酰化后制成的薄膜的力学性能达到最优。研磨次数的不同，超声以及均质处理的合理配合，加上离心去除大颗粒，最终可以得到淡蓝色的纳米纤维溶液，抽滤成膜后浸渍于丙烯酸树脂溶液中，可以创造出高性能的纳米复合材料，力学、拉伸性能等得到不同程度的提高，应用范围得以渗透到生活的方方面面，以造福于人类。

创新：采用了Vita-mix blender高速搅拌机，在甲壳素酸碱处理去乙酰化之后将粉末打碎，再进行各种工艺处理，使得效果更佳。